REKLAMA




Co tam panie w neuronauce?

Towarzycho D/S Neuronauk (odd. Szikagowski) ma co roku zjazd w celu najebki i wyżerki, a przy okazji - poklepania się po plecach, wspominania starych melanży, gadek o dzieciach, polityce i kulturze oraz poteoretyzowania na tematy naukowe.

Tagi

Źródło

Marcin Klapczyński

Odsłony

2737
Neuronauka polega na zgłębianiu złożonych mechanizmów na których oparte są ludzkie zachowania, choroby, nałogi czy też zmiany towarzyszące starzeniu.

Oczywiście neuronaukowcy (psychiatrzy, anatomowie, biologowie molekularni & komórkowi, neurolodzy i wielu innych specjalistów) mają do dyspozycji Najnowsze Technologie, Najwięcej Wiedzy, są przy tym Najlepiej Wyszkoleni, mają też Najwyższą Samoocenę spośród naukowców Wszelkich dziedzin, jako że Neuronauki są Najmodniejsze i "Studia doktoranckie na tym kierunku cieszą się niezwykłą popularnością, i większość szanujących się uczelni na świecie posiada taki program". Neuronaukowcy są najbardziej Międzywydziałowi i Multidyscyplinarni ze wszystkich teoretyków swiata. Niektórzy są też zdania, że procesy zachodzące w naszych komórkach da się śledzić "coraz lepiej i dokładniej".

Taki na przykład University of Illinois w Szikago, otwiera w semestrze jesiennym studia doktoranckie w neuronauce. O tym, jak Multidyscyplinarna to dziedzina świadczy długa lista Trudnych Słów pod którą kryje się multiuczelniany projekt: Medicine, Liberal Arts and Sciences, Dentistry, Engineering, Pharmacy, Nursing, Aplied Health Science. Inicjatywę podpiera setka specjalistów a koordynuje go Sama Elżbieta Klapczyński.

W chwili pisania materiałów do tego opracowania nowy kierunek jeszcze nie istniał i czekał cierpliwie na zatwierdzenie przez stanową radę - Illinois Board of Higher Education.

Seks, narkotyki i serotonina w zdrowiu i chorobie - to tytuł porannego sympozjum. Po rozstawieniu posterów, przekąszeniu pączków i wypiciu porannej kawy, która naukowcom-kofeinistom do życia jest równie niezbędna jak powietrze, rozpoczęły się pierwsze wykłady.

Sex, czyli płeć.

Łysiejący teoretycy z całego świata, przyciągnieci tematem pierwszego wykładu SEX AND DRUGS zawiedzeni byli, że chodzi tu nie o ulubione hobby, a o wałkowane od lat i znienawidzone branżowe zagadnienia: działanie podwzgórza. Ten fragment mózgu bierze udział w licznych procesach włączając (cytując autorkę badań): "kontrolę apetytu, seksu, równowagi płynów, seksu, temperatury ciała, seksu, emocji i sekrecję kluczowych hormonów."

Dwa z nich - wazopresyna i oksytocyna biorą udział w regulacji ciśnienia krwi oraz u kobiet - procesu laktacji. Janice H. Urban z Rosalind Franklin University wykazała, że neuropeptyd Y (NPY) jest produkowany na skutek zwiększenia ilości soli w ustroju lub odwodnienia organizmu. Łączy się on następnie z receptorem w komórkach wydzielających oba hormony stymulując ich pracę. Wazopresyna i oksytocyna wykrywają receptor bezpośrednio bądź przez nieznany jeszcze mediator. W efekcie na skutek odwodnienia lub utraty krwi hormony te przestawiają gospodarkę wodną organizmu w tryb oszczędny, niczym Blantomat w Growboksie.

Kobiety to jednak złożone struktury - u nich wydzielanie w/w hormonów stymulowane jest przez estrogen, którego poziom fluktuuje z cyklem miesięcznym. Poznanie układu hormonalnego w tym kontekście pozwoli kiedyś na opracowanie związków które stłumią zaburzenia hormonalne i upierdliwości menopauzy, a gdy uda się je opatentować, menedżerowie wyciągna od wapniaków mnóstwo kasy.

Drugs, czyli narkotyki. Na początek kokaina.

Co się dzieje po odstawieniu kokainy? O ile symptomy głodu są znane z obserwacji klinicznych, naukowcy starają się poznać dokładny mechanizm uzależnienia i potencjalne drogi łagodzenia skutków terapii. Gonzalo Carrasco z Loyola University Medical Center prowadził badania uzależnień, traktując dragami zwierzątka. Kokaina to związek bindujący się z receptorem stymulującym wydzielanie serotoniny [hyperreal twierdzi, że raczej dopaminy], popularnie zwanej hormonem szczęścia. Pod wpływem narkotyku zwiększa się również poziom acetylocholiny, oksytocyny, prolaktyny i kortyzolu. Kolejne dawki kokainy dostarczają organizmowi frajdy w postaci dobrego samopoczucia, jednak z biegiem czasu, aby były skuteczne, muszą być zwiększane. Dotychczas zidentyfikowano siedem receptorów serotoninowych, a odpowiedzialnym za przyłączenie kokainy jest głównie tzw. receptor 5-HT2A. Skutki uboczne terapii odwykowej od koksu mogą zostać złagodzone dzięki odpowiedniej strategii zablokowania aktywności genu kodującego białko związane z receptorem serotoninowym. (www.state.ia.us)

Brygada Carrasco udowodniła, że po odstawieniu narkotyku staje się on nadwrażliwy już po 48 godzinach zaburzając pracę komórek nerwowych. Co więcej, białko ściśle związane z receptorem 5-HT2A zwane Gq/11alfa jest wytwarzane w ogromnej ilości i najwyraźniej jest przyczyną nadwrażliwości receptora.

To domena biologów molekularnych - znając sekwencję genu Gq/11alfa można spróbować go wyłączyć za pomocą krótkich odcinków RNA "wyciszającego" (RNAi), które zablokuje produkcję białka. Istnieje też rozwiązanie farmakologiczne - skoro wiemy dokładnie, który receptor odpowiedzialny jest za głód narkotykowy, możemy stłumić jego nadwrażliwość za pomocą bezpiecznego analogu koksu. Jeśli oba ssposoby okażą się skuteczne, terapia odwykowa będzie przyjemniejsza.

Drugie oblicze spida

Wylew krwi do mózgu to poważna ryfa, często skutkuje śmiercią. Tym, co go przeżyli często pisany jest wózek inwalidzki. Oprócz ogólnych trudnouleczalnych upierdliwości pacjenci ci często cierpią nadciśnienie.

Jednym z sugerowanych stymulantów jest spid który w badaniach laboratoryjnych na szczurach daje zadziwiające rezultaty. Po wywołaniu wylewu u gryzoni objęto je terapią amfetaminową 2, 5 i 8 dnia zmuszając je cały czas do aktywności fizycznej. Próbami kontrolnymi były trzy stadka: nie podlegające żadnej formie leczenia, zmuszane jedynie do wysiłku oraz poddane jedynie terapii farmakologicznej z użyciem amfetaminy. Testem sprawnościowym było sięganie łapką po pokarm (częstotliwość upuszczania ziarenek), chodzenie po belce (liczba poślizgnięć) oraz zdolność wspinania się po drabince.

Te leczone fizykoterapią oraz amfetaminą powróciły do zupełnej sprawności i w porównaniu z grupami kontrolnymi miały wyraźnie lepsze wyniki. William A. Wolf, badacz z University of Illinois z siedzibą w Szikago przyjrzał się wynikom na poziomie komórkowym i tkankowym. Naukowcy przyjęli iż amfa stymuluje rozrost wypustek nerwowych tworzących nowe połączenia pomiędzy neuronami. Istotnie - tkanki zwierzaków poddanych terapii amfetaminowo-sportowej wykazały dwukrotnie większą gęstość nowych neurytów niż u nieleczonej grupy kontrolnej. Szczury spidujące i uprawiające sport po wylewie powróciły do pełnej sprawności. O wiele gorzej wiodło się tym leczonym jedynie terapią ruchową. (Laboratory Animal Welfare, http://www.vetmed.ucdavis.edu)

Jak dokładnie wygląda mechanizm? Wiadomo, że amfa stymuluje wydzielanie norepinefryny oraz dopaminy - hormonów, które są rozpoznawane przez wiele komórek układu nerwowego. Ta kaskada powoduje wydzielenie czynników troficznych, wędrujących do wypustek nerwowych i stymulujących ich rozrost. Część z nich wzmacnia już istniejące połączenia. Dlatego też tak ważna jest jednoczesna fizykoterapia, która "przeciera" nowe szlaki nerwowe poprzez nieustanną transmisję impulsów do centralnego układu nerwowego. Wzmocnienie połączeń nerwowych zachodzi, gdy pozostają one aktywne przez dłuższy czas. W ten sam sposób powstają trwałe ślady pamięciowe - dlatego też amfa jest używana przez niezbyt systematycznych studentów do wkucia potężnej ilości materiału w noc poprzedzającą egzamin, tyle że studenci biorą amfetaminę brudną i drogą a szczury - czystą i darmową. (Jeśli chcesz wiedzieć więcej o powstawaniu pamięci trwałej zajrzyj do marcowego numeru Świata Nauki - "Komórkowe ścieżki pamięci")

Apomorfina - aby widzieć obydwie strony świata

Jedną z najbardziej intrygujących chorób układu nerwowego jest dolegliwość nazwana dość dziwacznie \'zaniedbaniem\' (ang. neglect). Jest ona zwykle związana z uszkodzeniem prawej półkuli mózgowej i w 40% przypadków jest skutkiem wylewu krwi do mózgu. Otóż pacjenci zdają sobie sprawę z jedynie prawej strony świata, którą widzą i są w stanie odczuć zmysłami (nerwy w mózgu krzyżują się - prawa półkula obsługuje lewą stronę i na odwrót). Jedzą jedynie z jednej połowy talerza, czeszą się tylko po prawej stronie, nawet myją zęby tylko połowicznie. Nie rozpoznają swoich kończyn po lewej stronie, te zaś są nieskoordynowane i często ulegają kontuzjom. Poproszeni o opis drogi z domu do pracy potrafią opisać budynki jedynie po ich prawej stronie. Co najdziwniejsze, zupełnie nie zdają sobie sprawy ze swojej ułomności, dlatego bardzo niechętnie poddają się terapiom. (Jeśli chcesz wiedzieć więcej, zajrzyj do Wiedzy i Życie z marca bieżącego roku - artykuł "Przesłona na mózgu" opisuje między innymi \'zaniedbanie\'). Zaniedbanie Jeden z najsłynniejszych przypadków \'zaniedbania\'. Niemiecki artysta Anton Raederscheidt malował swoje autoportrety po wylewie, który uszkodził korę mózgową w prawym płacie. Z czasem, gdy jego mózg powracał do sprawności, zaczął być świadom lewej strony widzianego świata. (Wurtz, Goldberg, & Robinson, 1982/ http://www.raederscheidt.com)

W 10-15% przypadków następuje samowyleczenie, którego mechanizm jest zagadką. Jeden z zaskakująco skutecznych sposobów leczenia odkryty przypadkowo u szczurów polega na pozbawieniu zwierząt światła na kilka dni - najwyraźniej roztargniony badacz któregos weekendu zażył szczurze leki, odpalił wizualizacje w winampie i wyłączył światło. Nie wiadomo czy byłoby to skuteczne u ludzi, wszak ogromna większość chorych na \'zaniedbanie\' nie zgodziłaby się na takie leczenie, wszak wg nich wszystko gra.

James V. Corvin z Northern Illinois University sugeruje draszki. Jeden z nich, apomorfina, daje bardzo obiecujące rezultaty u gryzoni i powinna być łatwiejsza do przeprowadzenia u upartych pacjentów. Apom,orfina ten jest antagonistą dopaminy i podnosi jej stężenie w mózgu. Badania Corvina udowodniły, że zwiększa ona plastyczność mózgu, co pomaga w odbudowaniu ścieżek nerwowych i przejęciu części funkcji przez zdrową półkulę. Naukowcy udowodnili, że do zdrowienia niezbędna jest część mózgu zwana dorsocentral striatum - po jej zniszczeniu nie ma zupełnie szans na regenerację - ani terapia \'ciemnościowa\', ani apomorfinowa nie leczy.

Zmiana stężenia dopaminy połączona jest ze zmienioną dystrybucją związku zwanego w skrócie IN-1, stymulującego wyrastanie wypustek z komórek nerwowych w korze mózgowej. Dzięki regeneracji tkanki i zagęszczeniu neurytów, staje się ona plastyczna i po 7 tygodniach notujemy całkowity powrót do sprawności. Zespół badaczy testuje też wpływ innych związków na leczenie \'zaniedbania\' na gryzoniach oraz naczelnych.

Sesja planszowa

Nasycone wiedzą stado naukowców przegryzło w pośpiechu nieco suchawy lunch i ruszyło szturmem na ekspozycję prawie stu plansz ukazujących osiągnięcia poszczególnych laboratoriów. Klapczyński prezentował swoje badania nad odkrytym niedawno receptorem acetylocholinowym w błędniku żółwia. W przeciągu kilku miesięcy udało mu się zsekwencjonować gen jego podjednostki, zaprojektować i wyprodukować specyficzne przeciwciało, oraz wykryć białko za pomocą metod molekularnych i mikroskopowych. Udowodnił, wespół z Zespołem, że receptor ten znajduje się w komórkach włoskowych, które wyczuwają ruch płynu w kanaliku błędnika i przesyłają impulsy do mózgu. Receptor udział w blokowaniu pobudzenia komórki, ustalając charakterystyczną dla niej pobudliwość.

Prof. Anna Lysakowski - jedna z nielicznych na świecie specjalistów od zmysłu równowagi. Ma na koncie mnóstwo publikacji, setki abstraktów i kilka rozdziałów w książkach anatomii. Jej właśnie NASA powierzyła projekt badania rozwoju błędnika w przestrzeni kosmicznej. Jej badania skupione są głównie na dwóch rodzajach komórek włoskowych w błędniku gadów, ptaków i ssaków podczas ich rozwoju.

Dlaczego żółw? Oprócz relatywnie łatwej ekstrakcji błędnika, badania nad gadami dostarczają również ciekawych rezultatów nad ewolucyjnym aspektem rozwoju narządu poczucia równowagi. Analiza porównawcza wykazała 85% podobieństwo do sekwencji genu tego samego receptora u ptaków, co nie dziwi ze względu na ich ewolucyjne pokrewieństwo. Coraz lepsze poznanie działania komórek włoskowych, oprócz wzbogacenia naszej wiedzy o funkcjonowaniu zmysłów, pomoże w zrozumieniu przyczyn defektów narządu słuchu oraz równowagi.

Śmierć popołudniową porą

To tytuł popołudniowego sympozjum, ale nikomu z uczestników nie stało się nic złego. "Śmierć popołudniową porą" dotyczyła dokładnie śmierci komórek nerwowych oraz patogenicznych mechanizmów w chorobach neurodegeneracyjnych.

Gdy geny powtarzają zbyt dużo

Jedną z grup chorób toczących układ nerwowy są ataksje, objawiające się zaburzeniami postawy i koordynacji ruchowej. Spowodowane są uszkodzeniem móżdżku lub rdzenia kręgowego, najbardziej powszechną z nich jest ataksja rdzeniowo-móżdżkowa typu I (SCA I). powoduje zniszczenie włókien Purkiniego oraz niektórych jąder pnia mózgowego i jest śmiertelna po 10-15 latach.

Harry Orr z University of Minnesota z Minneapolis wraz z towarzyszami poznali genetyczne i molekularne podłoże tej choroby. Ataksja jest związana bezpośrednio z ilością powtórzeń trzech nukleotydów w genie SCA I, który koduje białko zwane ataksyną I. Normalnie produkowane białko ma łańcuch 6-38 powtórzeń glutaminy, zaś patogenna wersja proteiny zawiera 39-83 powtórzeń. Zespół Orra udowodnił, że białko musi powędrować do jądra komórkowego, aby wywołać ataksję. Używając zwierząt transgenicznych naukowcy wykazali również, że sztucznie wywołana choroba z 82 powtórzeniami powoduje wyczerpanie ważnego receptora zwanego RORalfa. Jego brak wstrzymuje wzrost i różnicowanie włókien Purkiniego.

Poznanie szczegółów molekularnej ścieżki od genu do objawów choroby pozwoli na opracowanie skutecznej terapii. Spora nadzieja w terapii genowej polegającej na wycięciu dodatkowych powtórzeń genu, jednak minie jeszcze sporo czasu zanim opracowane zostanie leczenie kliniczne.

Gdy białe źle się roluje

Ostatnia pogadanka znakomitego naukowca Richarda I. Morimoto z Northwestern University zachwycił modelem badań symulujących dolegliwości związane ze źle sfałdowanymi proteinmi.

Białka mają postać łańcuchów, zwiniętych w cząsteczki. Kształtowanie to jest skomplikowane i wymaga współdziałania białek chaperonowych (z ang. chaperone - przyzwoitka), które \'opiekują\' się zwijanym łańcuchem.

Znanych jest ponad 100 chorób związanych z błędnie sfałdowanymi białkami, między innymi choroba Kreuzfelda-Jacoba, Huntingtona, Parkinsona, Alzheimera, niektóre formy sklerozy i chociażby wyżej opisywane ataksje i schorzenia nerwowo-mięśniowe.

Nasze komórki często produkują wadliwe białka, które zostają rozpoznane przez komórkową maszynerię recyklingu i niszczone w tzw. proteosomach. Na niewielką skalę pomyłki te są nieszkodliwe, lecz gdy podłoże tych błędów tkwi w genach, komórki nie mogą poradzić sobie z białkami, które gromadzą się w nierozpuszczalnych agregatach. Rozpoczyna się odpowiedź szoku termicznego i większość energii przekazana jest na maszynerię naprawczą i niszczącą. Pod wpływem zaburzonej równowagi pojawia się stres komórkowy, który prowadzi albo do nowotworzenia albo do śmierci komórki.

Szacowny Morimoto badał między innymi chorobę Huntingtona, której przyczyna też leży w powtórzeniach trzech nukleotydów (CAG) w genie IT15, które kodują glutaminę w białku Htt. Normalny stan obejmuje geny, które posiadają poniżej 28 powtórzeń, 29-39 może rozwinąć chorobę i następne pokolenia będą zagrożone, powyżej 40 na pewno spowoduje chorobę. Skutkiem nadmiernej ilości powtórzeń w genie powstają źle sfałdowane białka, zlepiające się w bezładną, toksyczną i niefunkcjonalną masę. Jeśli gen posiada wadliwą informację - białko może zostać nieprawidłowo zmarszczone i być przyczyną powstawania płytek amyloidowych, które wyniszczają mózg pacjenta cierpiącego na chorobę Alzheimera (na podstawie MMDB: Entrez\'s 3D-structure database, J.Rossjohn et al., wygenerowane za pomocą Cn3D)

Naukowcy znaleźli sposób śledzenia szkodliwości zagregowanych białek używając dobrze znanego robaka C.elegans, którego układ nerwowy został dokładnie zmapowany a genom kompletnie zsekwencjonowany. Dzięki dostarczeniu genu o żądanej ilości szkodliwych powtórzeń z doczepionym niewielkim białkiem fluoryzującym na zielono, postępowanie choroby można było obserwować na żywo.

Jeżeli genoterapia dopiero w powijakach, to może by tak podejść z innej strony i wspomóc mechanizm naprawczy? Znanych jest 9 białek opiekuńczych, a szacuje się, że jest ich dziesięć razy więcej. Badania na modelu C.elegans pozwolą na eksperymentowanie z nowymi i modyfikacją już poznanych i pomoże zrozumieć tę delikatną i skoordynowaną maszynerię, która chroni nas przed defektami. Badacze odkryli, że gdy genetycznie usunie się gen kodujący tzw. czynnik szoku termicznego (Hsf), już 33-35 powtórzeń powoduje powstawanie zdrgradowanych zlepków białkowych. Białko to koordynuje pracę chaperonów, jeśli więc da się je genetycznie ulepszyć, może być przydatne w leczeniu takich chorób.

Nadzieja na przyszłość

Wyniki ostatnich badań w neuronauce są coraz bardziej imponujące, naukowcy się przez to cieszą jak brzdące, dłuuuuga jednak jeszcze przed nimi droga i może im sie jeszce powinąć nieraz noga. Powyższa relacja to jedynie wybrane prace szikagowskiego oddziału Society for Neuroscience. Nad zrozumienie tajemnic ludzkiego mózgu pracuje rzesza zdolnych i ambitnych badaczy na całym świecie. Neuronaukowcy dysponują coraz bardziej imponującymi narzędziami eksploracji neuroświata, jak chociażby urządzenie do mapowania aktywności mózgu w czasie rzeczywistym - fMRI. Biologia molekularna daje możliwość manipulacji genami i tworzenia złożonych modeli badawczych. Mikroskopia konfokalna i elektronowa sprzęgnięta z komputerami dostarcza niesamowitych wręcz sposobów wizualizacji badanej tkanki. Powoli wkraczamy w erę kiedy jedynym ograniczeniem kolejnych sukcesów będzie brak czasu i odrobina szczęścia w szybkim odnalezieniu przyczyny choroby czy podstawy określonego zachowania.

Autor tekstu-źródła do tego tekstu: Marcin Klapczyński

Oceń treść:

0
Brak głosów

Komentarze

Dobroczynca lud... (niezweryfikowany)

Chetnie posłuże za obiekt badan laboratoryjnych i pozwole sobie dla dobra ludzkosci aplikowac te dzialki kokainy, a potem dam sie przebadac.

jezus hitler (niezweryfikowany)
Gurd (niezweryfikowany)
Zajawki z NeuroGroove
  • 4-HO-MET

Nazwa gatunkowa: Czarny Lotos

Rodzaj: psychonauticus luciferis

Waga, wiek i kaliber: 22 wiosny, 171 cm, 86 kg (nie, nie jestem brysiowaty ani misiowaty, jestem tygrysio wygimnastykowany i umięśniony ;P )

Doświadczenie: wszelakie poza heroiną, kokainą i meth

S&S: Moja smocza grota, gdzie sobie płonę. Smocze kufry wypakowane magicznymi substancjami, źródło Mocy i orzeźwiająca, źródlana woda.

Substancja i dawka: 4-ho-met, początkowo 10 mg...

Czas: nie istnieje, zbiorowa iluzja,

Zaczynamy

  • MDMA (Ecstasy)


"Nie pozna ten, kto nie spróbował"



We wrześniu 2003 roku rozmawiałem ze swoją dziewczyną o spróbowaniu tabletki XTC. Chcielismy wziąć je na nadchodzącej imprezie technicznej dosyć dużego formatu. Ostatecznie jednak nie wzięliśmy gdyż moja dziewczyna nie chciała (mieliśmy układ-albo jemy razem albo wogóle).



Życie szło dalej. Z dziewczyną sie rozstałem.


  • Grzyby halucynogenne


nazwa substancji: grzyby halucynogenne prosto z samiusieńkich gór.


poziom doswiadczenia: marihuana bardzo baaardzo czesto, połówka kwasu, kilka dropsów i jakieś próby z apteką. grzyby 1 raz.


dawkowanie: idealne dla mnie 35 dorodnych sztuk metoda żuchlania.


set&setting: maksymalne podniecenie poplatane z poddenerwowaniem.


miejsce: mieszkanie znajomych całe do dyspozycji.





  • Dekstrometorfan
  • Tripraport

Sam w domu, ciekawość głównie odczucia muzyki po nieudanym eksperymencie z mieszanką BXM. Lekkie podniecenie nadchodzącą psychodelą.

Listopadowy depresyjny wieczór. Ojciec wyszedł do pracy, a ja sam w domu po dosyć długim namyśle postanawiam wybrać się do apteki po Acodin, chyba wiadomo w jakim celu.
Początkowo miałem w siebie wrzucić 20 tabletek, jednak doszedłem do wniosku że lepiej bedzie jak opróżnię całe opakowanie, i tak zrobiłem.

 

Godziny dokładnie nie podam, ponieważ dalszy rozwój wydarzeń najzwyklej nie pozwala mi przypomnieć sobie jaka tego dnia była godzina, ale na pewno było po 19:00.